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作为电力职业潜在的革命性资源,储能技能正在日新月异地开展。南加州爱迪生公司(SCE)和佛罗里达电力与照明公司(FPL)最近宣告了公用事业规划的储能计划,此前彭博新能源财经(Bloomberg New Energy Finance)发布了一份陈述,强调了储能本钱的大幅下降。

更全面地剖析储能布置的办法是——更好地了解其详细的体系优势和分配容量价值的更牢靠的办法,在未来几年跟着美国存储职业的急剧扩张完成价值化。包含过渡性鼓励办法和“清洁峰值”规范的添加还将得到国家方针的支撑,让出资者更好地了解储能作为一种财物类别,跟着时刻的推移或许带来的收入

关于储能的理念往往会集在南北极:它能够代替天然气发电厂,或许永久都不能,由于它需求其他资源来充电。不同的区域和商场对储能的组织也有很大的不同。

例如,PJM(区域电力商场运营商)对容量资源的持续时刻要求为10小时,这实践大将储能彻底扫除在商场之外了。虽然加州4小时工作制的要求和支撑性方针促进了其储能商场的开展,但加州和其他举动较早的州需求从头审视他们对储能的考虑。

抛开其挑战性,储能供给了一种有目共睹的、牢靠的代替计划,能够代替固定的天然气容量,这远远超出近期估计的装置等级。可是储能关于天然气的可代替性并不是永久的,最大极限地运用储能,特别是在较高的浸透率上为体系供给最大价值的储能出资,这比现在运用的技能杂乱得多。

天然气厂

储能具有容量价值

储能经常被作为新的或行将退役的天然气峰值机组的代替品,它还能够供给天然气和其他传统资源无法供给的快速呼应服务。但储能能否代替天然气取决于它的“容量值”,或许它对坚持牢靠性的预期奉献。这一般由“有用承载才能”(ELCC)来衡量,这是牢靠性规划中运用的一个衡量规范,用来表明可被视为“完美容量”的资源的百分比。

下表显现了E3最近在存储容量价值方面的一些发现。横轴表明商场浸透率:装置的储能容量占体系峰值的百分比。纵轴表明储能容量值(由ELCC表明)。

这些数据是按体系规划规范化的,来自对北美各州、区域和公用事业电力体系的几项规划剖析,运用一种杂乱的专有东西进行牢靠性剖析。其间一半的事例剖析了当今的电力体系,而另一半剖析了未来受某些可再生能源和/或温室气体束缚的体系。该图重视4小时储能,由于它是当时最常见的装备。

4小时体系峰值的浸透率(%)

图1:不同浸透水平下4小时贮存容量值。运用E3的RECAP容量规划模型,对以下电力体系和时刻结构的资源足够性剖析数据进行了剖析:Xcel Minnesota(2030)、Pacific Northwest(2050)、Small Northeast Utility(2018)和California(2018)。

图表显现,在大多数研讨的体系中,4小时的储能一直供给90%到100%的容量值,此刻到达了挨近“完美容量”,存储穿透率到达体系峰值的5%左右。此外,在穿透率显着高于这一值时,贮存依然坚持相当大的容量值。

虽然在网格巨细、资源组合、负载形状、峰值时刻和持续时刻以及剖析的时刻结构上有很大的差异,但这是正确的。仅有的破例是水资源丰厚的太平洋西北区域,那里的水储能价值最高到达了80%多一点,并且急剧下降(由于水力发电蕴藏着很多的储水才能)。

该图表还显现,储能不能无限期地代替安稳的峰值产能。在每个司法管辖区,储能容量值跟着装置储能数量的添加而下降。这是由于储能往往会使体系的峰值趋于陡峭,这就要求它的放电时刻逐步延伸,并下降额定存储的边沿容量值。(作为一种“运用受限”的资源,储能不能在不充电的情况下无限地分配。)

可再生能源发电

毫无疑问,必定数量的储能能够为安稳的峰值容量供给对等的代替。

咱们剖析了美国能源信息署(EIA)关于上一年(非同期)顶峰负荷日的数据,2018年,在美国的每一块区域,显现4小时储能峰值负载或许削减至少21 GW。6小时的储能能够削减至少40 GW,那是很大的存储空间。

朝着愈加严厉、共同的储能处理方向开展

考虑一下是出资更廉价的4小时储能电池,仍是出资容量更高的6小时储能电池。这是一个杂乱的问题,既触及牢靠性,也触及经济,现在的评价结构应该处理这个问题,但在很大程度上并没有这么做。这样做需求对储能出资的本钱和多种利益进行和谐剖析,包含应该防止的容量本钱、与较长存续期相关的本钱溢价以及较长存续期所能供给的增量运营价值。

对储能的考虑和处理愈加谨慎会有助于决策者优化储能出资的类型、巨细和机遇。它还能够辅导商场参加规矩和资历要求。

监管组织和方针制定者应该仔细剖析多大的储能空间和哪种储能类型对体系最有利,以及跟着时刻的推移这些优点怎么演化。他们还需求平衡储能体系的价值和出资者支撑布置所需的收入确定性。并且,由于储能有时能够代替天然气发电,但并非总是如此,因而对这些资源的新出资应在一向和通明的基础上进行评价。

可再生能源发电

开发者应该为容量认证开发一个完善、耐久的结构,既能捕捉储能时刻的差异,又能跟着其浸透率的添加和整个体系的负载以及资源的改变而开展。结构还应该在单个储能资源之间、储能和可再生能源之间分配容量价值,由于它们的归纳容量价值或许超越各自价值的总和。公用事业和收购实体应更新评价资源的“最低本钱”办法,以考虑组合资源对储能容量价值的交互影响以及储能和可再生能源之间的协同效果。

批发储能事务经历、财务数据和技能剖析的不断添加,使人们对其价值和使用有了更深化的了解,运用这些有助于优先考虑杂乱资源的最佳使用程序。